特种水处理工艺运行与管理-含铁含锰水给水处理

含铁含锰水给水处理主要内容除铁除锰工艺方法。

介绍了地下水除铁除锰的工艺新技术，以及处理构筑物运行管理要点。含铁含锰地下水水质我国含铁含锰地下水分布广泛，《生活饮用水卫生标准》规定：

铁＜0.3mg/L

锰＜0.1mg/L我国部分地区的地下水含铁量多在5~15mg/L（20-50倍）

含锰量多在0.5~2.0mg/L（5-20倍）一、含铁含锰介绍长期饮用铁超标的水：会使人出现食欲不振、呕吐、发热、出汗、全身疼痛和倦怠等症状；锰中毒的早期表现为疲倦乏力、头昏头痛、记忆力减退、肌肉痛苦、心情上不稳定、郁闷或激动。跟着病况的开展又逐步呈现下肢有沉重感，走路晃动，语言不清或“口吃”，表情板滞。二、超标铁锰给水危害1.曝气氧化法空气中的氧将Fe2+氧化成Fe3+，沉淀、过滤后→分离

亚铁氧化过程4Fe2++O2+2H2O=4Fe3++4OH-

1（氧化）Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3H+2（水解）将+4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3↓+8H+就是利用空气中的氧将二价铁氧化成三价铁使之析出，然后经沉淀、过滤予以去除的方法。1212PH<5.5时，铁的氧化速率是非常缓慢的。三、除铁方法除铁所需的溶解氧量：

a—过剩溶氧系数，a=3~5。曝气的目的：溶氧，散除CO2，提高pH，增大氧化速度；提高曝气效果的方法是增大气—水的接触面积。曝气装置：

气泡式曝气装置：将空气以气泡形式分散于水中。

水气射流泵曝气装置、压缩空气曝气装置、跌水曝气装置、叶轮表面曝气装置。1.曝气氧化法喷淋式曝气装置：将水以水滴或水膜形式分散于空气中。莲蓬头或穿孔管曝气装置：宜设于室外。下部有集水池。板条式曝气塔：填料不易堵塞，适用于高含铁地下水的曝气。曝气接触曝气塔：铁质沉积于填料表面，对二价铁有接触催化作用。填料易堵塞，适用于含铁量不高于10mg/L的地下水曝气。

机械通风式曝气塔：曝气效果好，木板条填料不易为铁质堵塞，适用于高含铁地下水的曝气。1.曝气氧化法1.曝气氧化法1.曝气氧化法1.曝气氧化法2.接触过滤氧化法以溶解氧为氧化剂，以固体催化剂为滤料，加速二价铁的氧化。含铁地下水经曝气后，进入滤池，二价铁先被吸附在滤料表面，后被氧化，氧化生成物（氢氧化铁覆盖膜）作为新的催化剂参与反应。自催化反应。曝气催化氧化过滤原水净化水净化水高铁水新型除铁除锰净水过滤介质SS滤料2.接触过滤氧化法3.氯氧化法

就是当以空气中的氧来氧化地下水中的二价铁有困难时，向水中投加氯，利用氯的强氧化性迅速地将二价铁氧化为三价铁，然后经沉淀过滤予以去除的方法。

4.高锰酸钾氧化法

就是在中性和微酸性条件下投加高锰酸钾，用高锰酸钾的强氧化性迅速将水中二价锰氧化为四价锰，然后经沉淀、过滤予以去除的方法。（1）空气自然氧化法（2）氯氧化法（3）接触氧化法曝气沉淀池滤池Cl2除铁水原水絮凝池沉淀池滤池Cl2除铁水原水(Fe＞2mg/L)PAC曝气装置接触过滤池Cl2除铁水原水（聚合氯化铝）5.除铁方法工艺流程6.除铁工艺特点空气自然氧化法：不需投加药剂，滤池负荷低，运行稳定，原水含铁量高时仍可采用。但不适合于溶解性硅酸含量较高及高色度地下水。氯氧化法：适用于一切地下水。当Fe2+量较低时，可取消沉淀池、絮凝池。缺点：形成的泥渣难以浓缩、脱水。接触氧化法：不需投药、流程短、出水水质好，但不适用于含还原性物质多及色度高的原水。地下水中的锰以二价形态存在，锰不能被溶解氧氧化，也难于被氯直接氧化。工程上采用的方法：1.高锰酸钾氧化法2.氯接触过滤法3.生物固锰除锰法四、除锰方法地下水中的锰以二价形态存在，锰不能被溶解氧氧化，也难于被氯直接氧化。1.高锰酸钾氧化法：氧化性比氯强，由二价→四价四、除锰方法2.氯接触过滤法：含Mn2+的地下水投氯后，流经包覆着MnO(OH)2的滤层，①Mn2+被MnO(OH)2吸附；②在MnO(OH)2的催化作用下，被氯氧化为Mn4+；③Mn4+与滤料表面原有的MnO(OH)2形成化学结合物—新生的MnO(OH)2；④新生的MnO(OH)2具有催化作用，催化氯对Mn2+氧化反应。滤料表面发生：吸附反应再生反应交替循环，完成除锰过程。滤料：天然锰砂，对Mn2+吸附能力强。3.生物固锰除锰法：在pH值中性范围内，依靠Mn2+氧化菌氧化作用。Mn2+吸附在细菌表面，在细菌胞外酶的催化作用下氧化成Mn4+。含锰地下水经曝气充氧后，进入生物除锰滤池，滤池须接种除锰菌、培养、驯化。曝气采用跌水曝气等简单的充氧方式。4.地下水除锰工艺流程（1）高锰酸钾氧化法（2）氯接触过滤法（3）生物固锰除锰法滤池Cl2除锰水原水絮凝池沉淀池滤池KMnO4除锰水原水曝气装置生物除锰过滤池空气除锰水原水四、除铁除锰工艺流程

以氯为氧化剂，根据Fe2+与Mn2+氧化还原电位的差异，先用氯氧化除铁，再用氯接触过滤除锰。2）

先以空气为氧化剂经接触过滤除铁，再投氯用氯接触过滤除锰。除铁滤池空气除铁除锰水含铁含锰原水除锰滤池Cl2絮凝池沉淀池除铁滤池Cl2除铁除锰水含铁含锰原水硫酸铝除锰滤池1）先以空气接触过滤除铁，再用高锰酸钾接触过滤除锰。4）

以空气为氧化剂的接触过滤除铁和生物固锰除锰相结合工艺。生物滤池存在着除锰菌为核心的微生物，除铁氧化机制：接触氧化。3）除铁滤池空气除铁除锰水含铁含锰原水除锰滤池KMnO4除铁除锰水曝气含铁含锰原水生物除铁除锰滤池1.滤池型式的选择

普通快滤池：大中型水厂

压力滤池：中小型水厂双级压力滤池—两级过滤一体化。上层除铁，下层除锰，工作性能稳定，处理效果良好，适用于铁锰中等含量的水厂。1—来水管；2、4—进水和反冲洗排水管；3、5—配水管；7—排气管；8—隔板；四、除铁除锰工艺流程2.含铁含锰水处理滤池管理含铁含锰水处理滤池运行管理和选取的滤池管理方式相同，值得注意的是冲洗的强度和时间。除铁滤池运行管理见下表，除锰滤池运行遵守以下规定：（1）滤速5～8m/h；（2）冲洗强度